TECHNISCHE UNTERSTÜTZUNG
Veröffentlicht 2026-02-14
Hallo Freunde! Möchten Sie das PWM-Signal (Pulsweitenmodulation) zur Steuerung verwenden?Servo, aber haben Sie Probleme bei der Auswahl des Timers? Besonders wenn Sie jemanden im Internet sehen, der sagt: „Sie müssen einen erweiterten Timer verwenden“, haben Sie dann das Gefühl, dass Sie es eilig haben? Machen Sie sich keine Sorgen, heute werden wir diese Angelegenheit klar erklären, und ich garantiere Ihnen, dass Sie nach dem Anhören verstehen werden, was Sie wählen müssen.
Tatsächlich handelt es sich hierbei um ein großes Missverständnis. Das von der benötigte PWM-SignalServoist, um es ganz klar auszudrücken, eine Rechteckwelle mit einer Periode von 20 ms und einer Hochpegelzeit, die zwischen 0,5 ms und 2,5 ms variiert. Diese Anforderung klingt entmutigend, ist aber für die meisten normalen Timer ein Kinderspiel.
Wenn Sie darüber nachdenken, sind gewöhnliche Timer die Leistungsvergleichsfunktion und den PWM-Modus, die am besten sind. Solange es eine PWM-Welle mit einer Frequenz von 50 Hz (also einer Periode von 20 ms) erzeugen kann und das Tastverhältnis zwischen 2,5 % und 12,5 % fein eingestellt werden kann, ist es völlig ausreichend. Die meisten gängigen Timer von Single-Chip-Computern auf dem Markt verfügen über diese Fähigkeit.
An dieser Stelle möchten Sie vielleicht fragen: Welche Bedeutung hat die Existenz fortgeschrittener Timer? Seine fantastisch klingenden Funktionen wie Komplementärausgang, Totzonenkontrolle und Bremsfunktionen sind hauptsächlich für die Steuerung komplexer Geräte wie Motoren und Wechselrichter konzipiert.
Wenn Sie beispielsweise einen bürstenlosen Motortreiber herstellen und gleichzeitig die MOS-Röhrenschalter der oberen und unteren Brücke steuern müssen, müssen Sie die Komplementärausgangs- und Totzonensteuerungsfunktionen des erweiterten Timers verwenden. Und wenn wir das Servo steuern, brauchen wir nur ein einfaches PWM-Signal, das ist, als würde man ein Huhn mit einem Messer töten, was völlig unnötig ist.
Worauf sollten wir bei der Auswahl achten, da ein gewöhnlicher Timer ausreicht? ️ Schauen Sie sich zunächst die Auflösung des Timers an, das ist die minimale Arbeitszyklus-Einstellgenauigkeit, die er erreichen kann. Für das Servo erfordert eine Regelgenauigkeit von 0,5° eine Zeitauflösung von etwa 20 Mikrosekunden, die von den meisten 16-Bit-Timern problemlos erreicht werden kann.
️ Zweitens schauen Sie sich die Anzahl der Timer an. Manchmal müssen Sie in einem Projekt mehrere Servos steuern. Sie können nicht zulassen, dass sie alle unterschiedliche Kanäle desselben Timers verwenden, oder? Sie müssen im Voraus zählen, wie viele gängige Timer auf der Tafel verfügbar sind, um zu vermeiden, dass sie später ausgehen.
Zu den Mainstream-Modellen auf dem Markt gehören mittlerweile STM32, GD32 und ESP32, ihre Situation ist jedoch nicht dieselbe. Am Beispiel der am häufigsten verwendeten Serie sind die erweiterten Timer TIM1 und TIM8 und die gewöhnlichen Timer TIM2, TIM3, TIM4 und TIM5. Letztere lassen sich problemlos zur Ansteuerung der Servos nutzen.
Wenn Sie ESP32 verwenden, kann jeder seiner Timer flexibel konfiguriert werden, und es gibt auch ein spezielles LEDC-Modul (LED-Steuerung), bei dem es sich im Wesentlichen um einen leistungsstarken PWM-Generator handelt. Unabhängig davon, ob Sie mit IDE oder ESP-IDF (Internet of Things Development Framework) entwickeln, können Sie den Servo steuern, indem Sie einfach einen Timer-Kanal finden.
Der Hardware-Anschluss ist sehr einfach. Verbinden Sie einfach die Signalleitung des Servos direkt mit dem PWM-Ausgangspin des Mikrocontrollers. Achten Sie auf die gemeinsame Masse, d. h. verbinden Sie den GND (Erdungsdraht) der beiden miteinander. Was die Stromversorgung betrifft, können kleine Servos direkt die 5 V der Entwicklungsplatine nutzen, und große Servos werden am besten separat mit Strom versorgt.
Der Schlüssel zur Codekonfiguration besteht darin, die Timer-Periode auf 20 ms einzustellen und dann den entsprechenden Vergleichswert basierend auf dem gewünschten Servowinkel zu berechnen. Beispielsweise entspricht 0° einem hohen Pegel von 0,5 ms und der Vergleichswert beträgt 2,5 % des Timer-Zählwerts. Diese verfügen über vorgefertigte Funktionen in der Standardbibliothek oder HAL-Bibliothek (Hardware Abstraction Layer Library). Folgen Sie einfach den Routinen und ändern Sie sie.
Ich habe viele Freunde gesehen, die über dieses Problem gestolpert sind. Die häufigste Gefahr besteht darin, dass man vergisst, die Taktfrequenz des Timers zu überprüfen, was zu ungenauen berechneten Vergleichswerten führt. Beispielsweise beträgt der Takt Ihres Timers 72 MHz und die Zählerfrequenz nach der Vorskalierung beträgt 1 MHz. Diese Zählung beträgt 1 Mikrosekunde. Wenn Sie einen hohen Pegel von 1,5 ms wünschen, stellen Sie den Vergleichswert auf 1500 ein. Die Berechnung ist einfach.
Eine weitere Gefahr ist der PWM-Pin-Konflikt. Die Kanalpins einiger Timer sind möglicherweise von anderen Peripheriegeräten belegt oder nicht auf der Platine festgelegt. Bevor Sie sich also für einen Timer entscheiden, schauen Sie sich am besten den Schaltplan an und stellen Sie sicher, dass die Pins, die Sie verwenden möchten, frei sind.
Haben Sie nach dem Lesen bereits eine Idee? Für die Anforderung, das Servo anzutreiben, reicht der gewöhnliche Timer auf jeden Fall aus. Es besteht keine Notwendigkeit, den erweiterten Timer im Auge zu behalten. Um zu entscheiden, welcher Chip gewählt und welcher Timer verwendet werden soll, ist es natürlich am besten, das Datenblatt und die Anwendungshinweise von der offiziellen Website des entsprechenden Unternehmens herunterzuladen und einen genaueren Blick darauf zu werfen. Übrigens, welche Art von Mikrocontroller verwenden Sie derzeit und wie viele Servos möchten Sie steuern? Hinterlassen Sie gerne eine Nachricht im Kommentarbereich, um Ihr Projekt zu teilen, und lassen Sie uns gemeinsam kommunizieren und Fortschritte machen! Wenn Sie diesen Artikel nützlich finden, vergessen Sie nicht, ihn zu liken und ihn mit weiteren Freunden zu teilen, die ihn benötigen.
Aktualisierungszeit: 14.02.2026
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